超聲波避障小車結(jié)題報(bào)告

.../HarbinInstituteofTechnology課程設(shè)計(jì)說明書〔論文設(shè)計(jì)題目：超聲波避障小車院系：電氣學(xué)院自動(dòng)化測(cè)試與控制系班級(jí)：設(shè)計(jì)者：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：周慶東設(shè)計(jì)時(shí)間：9.2~9.13XX工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)考核表題目：超聲波避障小車學(xué)生姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)部分考核考核內(nèi)容分值得分基本設(shè)計(jì)任務(wù)的完成情況40附加設(shè)計(jì)任務(wù)的完成情況10對(duì)教師提問的回答情況10總結(jié)報(bào)告評(píng)分評(píng)分內(nèi)容分值得分內(nèi)容完整、字?jǐn)?shù)達(dá)標(biāo)20層次清晰、重點(diǎn)突出、分析透徹10書寫規(guī)范、文字流暢5有獨(dú)特見解、有一定的創(chuàng)新5總成績(jī)：指導(dǎo)教師簽字：結(jié)題報(bào)告1課題完成情況本超聲波避障小車的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)原理和傳感器原理,以51單片機(jī)為主控芯片,采用直流電機(jī)為驅(qū)動(dòng)元件,通過軟件編程制作了一整套結(jié)構(gòu)完整,功能模塊化,反應(yīng)較為靈敏的超聲波避障小車。經(jīng)過對(duì)該避障小車的避障測(cè)試實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該避障小車能夠很好的按照預(yù)期完成避障動(dòng)作,并且能夠快速運(yùn)動(dòng)靈敏避障,效果良好,運(yùn)行穩(wěn)定性較好。預(yù)期的目標(biāo)都能夠?qū)崿F(xiàn)：〔1在車前方?jīng)]有障礙物時(shí),小車沿直線向前走?！?在車前方有障礙物時(shí),小車能避開障礙物,避障方法如下：=1\*GB3①先向左邊轉(zhuǎn)90度,如果前面沒有障礙物,再沿直線向前走；=2\*GB3②如果前面仍有障礙物,則向右轉(zhuǎn)180度,如果前面沒有障礙物,則沿直線向前行走；=3\*GB3③如果前面仍有障礙物,則向右90度,然后直線行。但是該超聲波避障小車還存在著許多的不足,比如說只能對(duì)正前方一定角度內(nèi)進(jìn)行探測(cè),使用的是一路超聲波而不是多路超聲波探測(cè),并且為了簡(jiǎn)化,默認(rèn)的只是向同一個(gè)方向轉(zhuǎn)彎等,這些都是有待進(jìn)一步發(fā)展和提高的。2所遇問題及解決方案首先,我們對(duì)硬件的原理不夠明白,在此之前超聲波傳感器并沒有接觸使用過,課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書上介紹的并不詳細(xì),我們利用課后時(shí)間查了更加詳細(xì)的資料,對(duì)其做了近一步的了解。其次,在燒寫完程序,通電之后,小車不停地旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)次序與設(shè)計(jì)的避障旋轉(zhuǎn)次序一致,說明子函數(shù)"getx〔"返回的Dis的值一直小于10.出現(xiàn)這個(gè)結(jié)果的問題是子函數(shù)"getx〔"里面的子函數(shù)delay_nus<1>,因?yàn)閐elay_nus<1>的實(shí)現(xiàn)的延時(shí)時(shí)間實(shí)際上不是1us,因?yàn)閐elay_nus<>函數(shù)里面有這樣的語句"i=i/10",這樣實(shí)際上i就等于0；為了解決這個(gè)問題我們重新編寫了一個(gè)延時(shí)函數(shù)delay_nus1<1>,結(jié)果小車正常運(yùn)行。小車再次通電之后,小車在避障功能上完全滿足要求,但是前進(jìn)時(shí),小車卻每行進(jìn)兩三厘米就停頓一下,然后再行進(jìn)兩三厘米就停頓。出現(xiàn)這個(gè)問題的原因是程序每循環(huán)一次時(shí)都應(yīng)該初始化Sig,我們?cè)诔绦蛑屑由狭?delay_nus<20000>;Sig=0;"結(jié)果小車正常運(yùn)行3心得體會(huì)通過這次的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn),我學(xué)習(xí)到了很多的電子知識(shí),提高了我對(duì)于陌生硬件的學(xué)習(xí)能力。超聲波傳感器在此之前我沒有接觸過,對(duì)我來說非常的陌生,從一無所知慢慢查資料到能夠熟練應(yīng)用,讓我知道了面對(duì)新的硬件應(yīng)該怎么學(xué)習(xí),在以后的工作學(xué)習(xí)中,我一定會(huì)遇到非常多的不熟悉的硬件,我相信,通過不斷地鍛煉積累,學(xué)習(xí)能力會(huì)進(jìn)一步提高。這次實(shí)訓(xùn)同時(shí)還加強(qiáng)了我實(shí)踐動(dòng)手能力,特別培養(yǎng)了出現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,我相信這些能力的提高對(duì)我以后在從事任何工作都將會(huì)有極大的幫助。這次的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)讓我感觸最深的是：作為電子愛好者,電子制作中不管遇到什么問題和困境都要有一顆平靜的心和堅(jiān)持不懈的精神,一顆浮躁的心是不會(huì)到達(dá)成功的彼岸。這次課程設(shè)計(jì),給我更多的是一種模塊化的思想,將系統(tǒng)按我們所需的功能和系統(tǒng)所能提供的功能進(jìn)行模塊化的分類,將會(huì)使我們的工作變得一目了然,非常清晰。比如說這次我選的避障小車,可以分成超聲波測(cè)速模塊,電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊,單片機(jī)核心模塊三個(gè),三個(gè)部分各司其職,無論從硬件上還是軟件上,都能夠比較清晰地將他們的功能區(qū)分開,從而有利于硬件的連接和程序的編寫。對(duì)于這次程序的編寫,我就是分塊編寫,按模塊調(diào)試,從而避免了許多錯(cuò)誤。從以后工作來看,這種模塊化處理問題的方式將會(huì)更加的有用,在公司和以后得科研項(xiàng)目中,系統(tǒng)一定是越來越復(fù)雜,不可能一個(gè)人完成所有的任務(wù),一定是一個(gè)團(tuán)隊(duì)來做這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì),所以模塊化之后,能夠?qū)⑷蝿?wù)分配給每個(gè)人,最后大家還能夠很好的綜合到一起,大大的縮短了開發(fā)周期。最后,感謝胡老師這么多天對(duì)我們的幫助,每次遇到問題時(shí),老師都耐性的幫我解答問題,正是老師一次有一次的講解才讓我堅(jiān)持下來。老師耐心細(xì)致的講解也讓我學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的知識(shí)在此,感謝指導(dǎo)老師盡心的指導(dǎo)。4參考文獻(xiàn)[1]袁新娜,與紅英編著.超聲波傳感器在智能小車避障系統(tǒng)中的應(yīng)用.[A]中北大學(xué)<2009>08-0085-04[2]邵貝貝.單片機(jī)嵌入式應(yīng)用的在線開發(fā)方法[M]．北京．清華大學(xué)出社．2004[3]王曉明.電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制[M]．北京.北京航空航天大學(xué)出版社．2002[4]臧杰,閻巖.汽車構(gòu)造[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社．2005[5]安鵬,馬偉．S12單片機(jī)模塊應(yīng)用及程序調(diào)試[J].電子產(chǎn)品世界.2006．第211期．162-163[6]童詩白,華成英．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．北京.高等教育出版社．2000[7]沈長(zhǎng)生．常用電子元器件使用一讀通[M]．北京.人民郵電出版社．2004[8]宗光華．機(jī)器人的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M]．北京.北京航空航天大學(xué)出社．2004[9]張偉等．ProtelDXP高級(jí)應(yīng)用[M]．北京.人民郵電出版社．2002[10]張文春.汽車?yán)碚揫M]．北京．機(jī)械工業(yè)出版社．2005[11]江海波,王卓然,耿德根編著.深入淺出AVR單片機(jī).中國(guó)電力出版社,2008.[12]邵貝貝.嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)[LC／OS-Ⅱ<第2版>[M].北京．清華大學(xué)出版社．2004附錄：#include<reg51.h>#include<intrins.h>sbitSin=P1^5;//超聲波模塊控制端口sbitright=P1^0;//右輪控制信號(hào)sbitleft=P1^1;//左輪控制信號(hào)unsignedintDis,Time;unsignedcharLTime,HTime;voidIO_init<void>{EA=1; ET0=1; TMOD=0x11;//將T0定時(shí)器/計(jì)數(shù)器設(shè)置為16位計(jì)數(shù)模式 TH0=0x00;//初始值為0 TL0=0x00; TR0=0;//不開始計(jì)數(shù)}voiddelay_nus<unsignedinti>//延時(shí)函數(shù){ i=i/10; while<--i>;}voiddelay_5us<>//短時(shí)間延時(shí)函數(shù),為SIN高電平準(zhǔn)備{ _nop_<>;}voidgetx<unsignedchara>//測(cè)距函數(shù){ TH0=TL0=0;//初始值設(shè)置為0 if<a> { Sin=0;//Sin置0 Sin=1;//Sin置1,并且延時(shí)一段時(shí)間,提供一個(gè)測(cè)距的觸發(fā)脈沖 delay_5us<>; Sin=0;//Sin重新置0 } while<Sin>; while<!Sin>;//SIN信號(hào)從低電平變?yōu)楦唠娖?此時(shí)跳出該循環(huán)TR0置1,開始計(jì)數(shù) TR0=1; while<Sin>;/SIN信號(hào)從高電平變?yōu)榈碗娖?此時(shí)跳出該循環(huán)TR0置0,停止計(jì)數(shù) TR0=0; LTime=TL0; HTime=TH0; Time=HTime*256+LTime;//將高8位乘以256加上低8位得到總值 Dis=Time/<2*29>;//計(jì)算出所差距離 }voidForward_fast<void>//快速前進(jìn){ left=1; delay_nus<1700>; left=0; delay_nus<20000>; right=1; delay_nus<1300>; right=0; delay_nus<20000>;}voidForward_slow<void>//慢速前進(jìn){ left=1; delay_nus<1580>;//減小左電機(jī)的高電平時(shí)間,增加右電機(jī)的高電平時(shí)間,減小速度 left=0; delay_nus<20000>; right=1; delay_nus<1420>; right=0; delay_nus<20000>;}voidLeft_90<void>//左轉(zhuǎn)90度{unsignedinti=0;while<i<20>{ i++; left=1; delay_nus<1300>;//令左、右兩輪均順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) left=0; delay_nus<20000>; right=1; delay_nus<1300>; right=0; delay_nus<20000>;}}voidRight_180<>{unsignedinti=0;while<i<38>{ i++; left=1;//令左、右兩輪均逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) delay_nus<1700>; left=0; delay_nus<20000>; right=1; delay_nus<1700>; right=0; delay_nus<20000>;}}voidRight_90<>//令左、右兩輪均逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng){unsignedinti=0;while<i<20>{ i++; left=1; delay_nus<1700>; left=0; delay_nus<20000>; right=1; delay_nus<1700>; right=0; delay_nus<20000>;} }voidmain<>//主程序{ IO_init<>;//初始化 while<1> { getx<1>;//測(cè)距 if<Dis>=50>//如果距離大于50 { Forward_fast<>; //快速前進(jìn) } elseif<Dis>=10&&Dis<50>//如果距離在10與50之內(nèi) { Forward_slow<>; //慢速前進(jìn) } else //否則,小于10,需轉(zhuǎn)向避障 { Left_90<>; //先左轉(zhuǎn)90度 getx<1>; //測(cè)量距離 if<Dis>=10>//如果距離大于10 { Forward_slow<>;